2011年11月17日-2012年17日，IODP 339 “地中海溢出流”航次在葡萄牙岸外由"JOIDES•Rsolution”执行，有来自中、英、美、德、法、意、奥、荷、澳、葡、西、日、韩、印等十五个国家的35名科学家参加，由来自西班牙的Javier Hernandez-Molina教授和英国的Dorrik Stow教授两位沉积学家担任首席科学家。两位中国科学家参加了该航次，一是中国以微体古生物学家专家派出的南京地质古生物研究所李保华研究员，另一位是美国以古地磁专家身份派出的俄勒冈州立大学的宣闯博士。

    该航次在大西洋开迪斯湾钻取了5个站位、在西伊比利亚边缘钻取了2个站位，获得了共计5500米长的岩心样品、平均取芯率为86.4%。该航次聚焦于穿越直布罗陀海峡的地中海溢出流(MOW)演化及其对全球大流循环、尤其是北大西洋环流和气候的影响，同时它还是理解穿越直布罗陀海峡构造运动和边缘沉积作用的主要地区。

图1. IODP 339航次站位图

    现在海洋深处一股巨大的地中海水流（“地中海溢出流”）瀑布径直泻入大西洋。由于这股水体的高盐度、从而相对较重，它沿陆坡到达1000m水深，冲刷着海底，雕刻出深海峡谷，进而形成了大量的我们还知之甚少的泥质地形。这些沉积物保留了过去5.3百万年来构造活动和气候变化的证据。

    此次钻探两个站位获得了早达中新世的记录、建立了开迪斯湾在直布罗陀海峡打开后的强劲地中海溢出流的沉积学信号特征。尽管进一步研究将确立何时地中海溢出流开始，但初步研究结果显示相关的等深流沉积发生在距今4.2-4.5Ma。而四个站位的上新世剖面显示了与地中海溢出流相关的底流活动。在所有站位中存在明显的、广泛分布的不整合，但缺失时间不一，可能为MOW强化信号。第四纪剖面显示明显的等深流发育阶段性，两次MOW强化阶段由一广泛分布的不整合分开。在此之后，等深流体的最后发育阶段建立了我们如今所见的等深流沉积体系建造。

    自六百万年前位于西班牙和摩洛哥间的大西洋-地中海通道的关闭和5.3百万年前的直布罗陀海峡的打开，构造运动对陆架边缘发育、沿陆坡沉积物搬运及等深流堆积体演化起控制作用。根据记录在沉积物中这些事件的时间，推测该区域的构造脉搏与岩流圈活动有关。

    开迪斯(Cadiz)湾作为世界上最好的天然实验室，提供了一个验证等深流模型的理想实验场所。超过4.5公里长的等深流岩心的调查显示，现行的等深流沉积模型完全适合。进一步研究将可以解决沉积过程的关键问题、堆积体的物质收支以及陆地地质记录中的古等深流体。此次航次还证实了干净、分选好的等深流砂数量巨大和分布广泛，因而代表了一个崭新的非常重要的油气资源勘探目标。

    在构造尺度演化的基础上，气候变化明显地控制了MOW演化和底流活动。初步研究显示了数个堆积体站位在总的沉积特征上具有轨道尺度变化、且相互一致，气候变化对等深流沉积作用的控制在这些时间尺度上非常明显。航次采集的大量样品将为进一步探索千尺度上气候变化的影响提供了宝贵材料。

图2. 李保华在船上